黑粉菌是一类危害农作物的致病真菌,尤其对禾本科植物危害最为广泛。其特征是在寄主植物的受害部位产生大量由病菌的冬孢子构成的黑色粉状物。黑粉菌种类繁多,寄主范围很广,根据其危害的植物的不同或植物不同部位,可将其病症命名为小麦散黑穗病、小麦腥黑穗病、小麦秆黑粉病、玉米黑粉病、玉米丝黑穗病、稻粒黑粉病、高粱丝黑穗病、大麦坚黑穗病、甘蔗鞭黑穗病、稻粒黑粉病、高粱长黑穗病等。稻粒黑粉病是由狼尾草腥黑粉菌引起的水稻谷粒发生病变的一种真菌性病害。水稻在受到侵害后,其穗部病粒少则数粒,多则十数粒至数十粒,病谷米粒全部或部分被破坏,变成青黑色粉末状物即病原菌的厚垣孢子。该病害分布范围广,在亚洲、美洲、非洲等产稻国及我国的大部分水稻种植区均有分布。自上个70年代中期推广杂交稻以来,该病害加剧,尤其以杂交稻制种田受害最重,严重影响水稻制种的产量和种子品质。本研究从四川、安徽和江西省共采集到12个稻粒黑粉病样本,通过孢子悬液培养法对这些样本中的稻粒黑粉菌进行分离,从中分离得到11株稻粒黑粉菌类似菌株,然后采用光学显微镜和扫描电镜镜对这些菌株进行形态学观察,结果表明这些菌株成熟的厚垣孢子深棕褐色至黑色,不透明,壁表密布刺疣。刺疣淡色,顶端尖。厚垣孢子在一定温度和光照条件下,即可在水中正常萌发并产生小孢子,不需要其它的特殊营养物质,萌发时先伸出一条无隔先菌丝,有时有分枝,且长度不一。先菌丝顶端轮生指状突起,小孢子集生于突起上。小孢子线状,稍弯曲,无色透明,无分隔。小孢子可芽殖次生小孢子,或直接萌发生菌丝,次生小孢子线状或香蕉状。由于分离得到的候选菌株在形态非常相似,因此我们仅选取了一株菌株QB-1对其进行形态学和ITS序列的分子生物学鉴定,结果表明,该菌株为形态与稻粒黑粉菌的生物学形态相一致,另外,其ITS序列进化分析也发现QB-1菌株与NCBI数据库中已知的Tilletia horrida亲缘关系最近,因此,可以确定QB-1即为稻粒黑粉菌。通过对不同温度、光照和pH值条件下QB-1菌株的生长情况进行观察,结果发现,QB-1菌株最适的生长温度为28℃,最适生长的pH值为5-7,光照的有无对QB-1菌株的生长没有影响。通过不同方法提取高质量的QB-1菌株的基因组DNA,然后经随机打断后构建180 bp的pUC18质粒文库,再利用Illumina Solexa GA IIx基因组测序仪和SOAPdenovo组装系统对QB-1菌株基因组序列进行初步测序及序列组装,最终得到一个由792个Scaffold组成的约19 Mb的基因组草图。该基因组预测编码基因9,366个,基因总长为16,309,943 bp,平均长度为1,741 bp,占整个基因组的81.12%,其G+C%含量为58.35%。将预测基因编码蛋白与病原体宿主交互数据库中相关蛋白进行比较分析,结果表明,QB-1基因组中有4,653个基因与该数据库中相关蛋白具有一定的相似性,约占总预测基因总数的49.7%,其中相似度大于等于50%的预测基因共有130个,占总数的2.7%。